随着人类对能源需求的与日俱增,能源危机即日可待,新能源的研究、开发和利用势在必行。海洋能是一种取之不尽用之不竭的无污染可再生能源,地球上海洋波浪蕴藏的电能可达5000GW。我国是海洋大国,可利用的波浪能极为丰富,本课题为国家自然科学基金资助项目,研究一种新型的漂浮式波浪发电系统,可向海上航标灯、沿海居民、海岛居民或守卫海岛的解放军战士提供电力,待技术成熟后,还可以实现大规模并网发电,因此具有重要的理论和实际意义。随着新型永磁材料的诞生,永磁电机的性能有了很大的提高。本课题将永磁电机应用于波浪发电领域,采用直立的直线往复运动的永磁体振子作为发电机励磁,可以直接与波浪的起伏运动特点相吻合,简化了波浪能的转化过程,永磁直线电机是革新传统波浪发电波能转换装置的良好选择。论文首先介绍了波浪发电的历史和发展现状,以及研发漂浮式波浪发电装置的意义,然后论述了稀土永磁电机设计的一般方法。ANSYS软件是采用有限元法对电机电磁场进行数值计算和分析的有力工具,论文重点阐述了应用ANSYS软件对新型双边扁平式永磁直线波浪发电机进行设计的步骤,给出了求解电机感应电动势和电感等参数的方法,并自行设计了样机。对样机的实验结果表明,其参数和主要性能均与理论计算结果相吻合,论文给出的设计方法是合理、正确的。采用6台样机及1个六面体支架,构成了一个漂浮式波浪发电系统,论文建立了系统的动力学仿真模型,并根据我国沿海地区的海浪特征,对该系统的输出电势进行了仿真,得出了系统的发电特性,通过后期实验验证,仿真结果比较准确。最后,在对系统仿真的基础上,论文给出了该系统的电能后处理方案,通过逻辑控制电路,自动实现系统各发电单元之间的串、并联切换,完成电能的存储。